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昆虫化学生态学与植物保护   (2)

时间:2016-03-21 10:49 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:杨振德,朱麟,赵博光 点击次数:


  植物在遭受植食性昆虫攻击后,会在挥发物的组成方面产生明显的变化,并能通过植物个体间的化学通信,对其邻近的同种或异种植物的生理生化产生影响,这些变化将影响到植食性昆虫的行为[9]。如受损伤的扭叶松(Pinuscon/brta)对小眼夜蛾(Pano/is//ammea)产卵的排斥作用,主要是由于受损植株中单萜组成比例产生了变化[1()]。马尾松毛虫(Dendro/imuspunctatus)取食松针后,松针的“化学成分谱”发生较大的变化,推测马尾松毛虫是靠这种变化来区分和选择产卵寄主。Farmer等发现,北美艾灌木(Artemissiatriden/ata)挥发物中高浓度的茉莉酸甲酯能诱导健康的番茄(Lyopersicumescu-/entumMill)产生抑制昆虫取食的蛋白酶抑制剂。这种影响的结果,将使受害植物周围的其它植物亦产生与受害植物相类似的生理生化变化,包括释放类似的挥发物,从而使这些邻近的植物产生与受害植物相同的生态学功能,如引诱天敌、排斥或引诱植食性昆虫等。
  棉蚜(Aphisgossypii)受其寄主植物西葫芦(Cucurbita夕epo)和山牵牛(Thunbergia/auri/o/ia)吸引,而对非寄主植物马缕丹(Lantanacamara)表现为躲避,大豆蚜(Aphisg/ycines)等对寄主植物气味的引诱反应可被非寄主植物气味的加入所打破,是因加入非寄主植物气味的组分破坏了原来能引诱这种蚜虫的次生物质组成相,使昆虫无法识别。说明非寄主植物气味可以屏蔽寄主植物气味的引诱作用[15]。
  1.2植物非挥发性化学组分对昆虫行为的影响
  1.2.1产卵行为
  由于专食性昆虫的寄主识别主要取决于植物叶面上特殊化合物的存在与否,因此,含有一种或几种这些化合物的非寄主植物很可能导致抱卵昆虫误产卵,如马铃薯甲虫喜在被喻为“死亡陷阱”的龙葵(So/anumnigrumL.)叶片上产卵。另一方面,用非寄主植物粗提物处理寄主植物,可十分有效地防止或减少昆虫的产卵。从印楝树(Azadirachtaindica)种子油中分离出的印楝素(azadirachtin),对多种植食性昆虫具有拒食和产卵抑制作用。赵博光等的研究表明,苦楝、印楝等的提取物在亚致死剂量的条件下能有效地抑制桑天牛(AprionagermariHope)的产卵行为和卵孵化。候有明等研究表明印楝素乳油对小菜蛾成虫产卵亦具有显著忌避作用。
  1.2.2取食、定居与发育行为
  植物的化学组分调节着昆虫的取食。昆虫取食的起始、持续和终止都涉及到次生物质的作用。黑脉金斑蝶(Danausp/exippus)喜欢在含有较多卡烯内酯(Cardenolides)的马利筋(Asc/epias)上取食和产卵。另一方面,植物体内抑制昆虫取食的次生物质亦较多,如从印楝分离出来的印楝素能引起沙漠蝗(Schistoseragregaria)、褐飞風(Ni/aparvata/ugens)、粘虫等强烈的拒食反应。
  植物化学组分亦影响着昆虫的定居与发育行为。何富刚发现抗性高梁影响高梁蚜(Ne/anaphissacchari)正常发育,蚜虫发育速度减慢,体重减轻,成虫寿命缩短,虫口下降。大麦中的香草酸、没食子酸、丁香酸、芥子酸等含量能影响麦二叉蚜(Schizaphisgraminum)的生长和繁殖,分布于棉株中的槲皮酮对棉红铃虫和夜蛾有延迟发育的作用。另外,植物体产生的一些次生性物质如单宁等能影响昆虫对食物的消化和利用,阻碍其生长发育,降低其繁殖力。
  2昆虫间的化学通讯联系
  2.1昆虫种间的通讯联系
  植食性昆虫种间的化学通讯媒介主要是通过虫害诱导的植物挥发物。如甜菜夜蛾(podopteraex-igua)诱导的马铃薯气味对马铃薯甲虫具明显的引诱作用。与健康的寄主山植(Crataeguspi
nnatfidaBbe.)挥发物相比,日本丽金龟(Popi〃iajaponicaNewmen)更明显地趋向于受美国白蛾(Hyphantriacwnea)为害后的寄主挥发物吸引。机械损伤的玉米在经棉贪夜蛾(Spodopteralittoralis)的口腔分泌物处理后,会产生(E)-β-法尼烯,它是粟溢管蚜(Rhopalosiphummaidis)报警信息素的主要组分,从而导致栗缢管蚜的逃避行为。

  2.2昆虫种内的通讯联系
  对昆虫种内化学通讯研究得较多的是信息素。首先,昆虫求偶与性信息素的释放有密切的关系。大袋蛾(Claniavariegata)在羽化后1d出现两个求偶和释放性信息素高峰。其次,昆虫信息素与植物挥发物质相结合能为昆虫寻找求偶、交配场所提供更复杂或更全面的信息。许多昆虫只有在寄主植物或寄主植物气味存在时,才能释放性信息素或聚集信息素。如田间的美洲棉铃虫只有在寄主植物存在时才会产生性信息。植物在遭受植食性昆虫攻击后,会在挥发物的组成方面产生明显的变化,而这些变化会对同种的植食性昆虫个体产生排斥或引诱作用。如菜豆在遭受二点叶螨(Tetranyahusurtiaae)严重为害时所释放的挥发物,能导致二点叶螨的逃避行为。马铃薯甲虫、日本丽金龟和鲍金龟(Ma/aderamatrida)等能被其各自为害诱导的寄主挥发物所引诱。此夕卜,昆虫信息素还可标记同种卵或幼虫存在与否。如苹绕实蝇产卵雌蝇在苹果表面释放信息素,避免后来个体重复产卵。

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